CN104827473B - 用于对工业机器人编程的方法和对应的工业机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对工业机器人(1)编程的方法，其中通过所述工业机器人(1)的操纵器臂(2)的手动引导的运动进入到至少一个姿势中，在该姿势中对至少一个要记录在机器人程序中的控制变量通过所述工业机器人(1)的控制装置(3)进行检测，并作为对应的程序指令的参数存储在所述机器人程序中。本发明还涉及一种工业机器人(1)，其具有机器人控制器，该机器人控制器被设计和/或设置用于执行这样的方法。

Description

用于对工业机器人编程的方法和对应的工业机器人
技术领域
本发明涉及一种对工业机器人编程的方法，在该方法中，通过手动引导使工业机器人的操纵器臂运动进入到至少一个姿势中，在该姿势中，利用工业机器人的控制装置检测至少一个要记录在机器人程序中的控制变量，并作为对应的程序指令的参数存储在机器人程序中。本发明还涉及一种工业机器人，其具有机器人控制器，该机器人控制器被设计和/或设置用于执行这样的方法。
背景技术
专利文献WO 2010/069429 A1中提出了一种用于向操纵器、特别是机器人的控制装置输入指令的方法，该方法具有下述步骤：检测沿第一方向作用在操纵器上的第一力；将检测到的第一力与所存储的对应于各个指令的力进行对比；如果所检测到的第一力与所存储的其中一个力一致，则将对应于该存储的力的指令发送到操纵器的控制装置中。
发明内容
本发明的目的在于提出一种对工业机器人编程的方法，利用该方法并通过手动地引导操纵器臂的运动，可以对工业机器人进行简单、准确的编程。
本发明的目的通过一种对工业机器人编程的方法来实现，在该方法中，通过工业机器人的操纵器臂的手动引导的运动进入到至少一个姿势中，在该姿势中对至少一个要记录在机器人程序中的控制变量通过工业机器人的控制装置进行检测，并作为对应的程序指令的参数存储在机器人程序中，该方法具有以下步骤：
选择程序指令类型，对应于该程序指令类型的参数应该被存储，
在手动引导地操纵所述操纵器臂期间，以预设的时间步长(Zeitschritten)对所述至少一个要记录的控制变量进行连续检测并中间存储，
在手动引导地操纵所述操纵器臂期间，以预设的时间步长对所述操纵器臂的各个当前姿势的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量进行连续检测，
将以预设的时间步长检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量与预设的、表示中断标准的与位置相关和/或与运动相关的变量相比较，
当连续检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量中的一个满足中断标准时，将所述控制变量中的一个作为所选择的程序指令的参数存储在所述机器人程序中。
具有配设的机器人控制器的操纵器臂、特别是工业机器人是工作机器，其可以装备工具以自动地操作和/或处理对象，并对多个运动轴例如关于方向、位置和工作流程是可编程的。工业机器人通常包括机器人臂，机器人臂具有多个通过关节连接的节肢和可编程的机器人控制器(控制装置)，机器人控制器可以在运行期间自动地控制或调节操纵器臂的运动过程。节肢通过受机器人控制器控制的驱动器、尤其是电驱动器运动，特别是关于工业机器人的、代表关节的运动自由度的运动轴运动。
操纵器臂例如可以包括支架和通过关节相对于支架可转动地安装的转盘，在转盘上利用另外的关节可摆动地安装有摇臂。在此，可以在摇臂上在其一侧通过其他的关节可摆动地安装有悬臂。悬臂在此支承机器人手，在此，悬臂和/或机器人手可以具有多个另外的关节。具有多个通过关节连接的节肢的操纵器臂可以被设计为曲臂机器人，其具有多个连续、依次设置的节肢和关节，特别是可以将操纵器臂设计为六轴曲臂机器人。
然而，具有配设的机器人控制器的操纵器臂(例如工业机器人)也特别可以是所谓的轻型机器人，其与常规的工业机器人的不同之处首先在于：其具有有利于人机协作的结构尺寸，并同时具有与其自身重量相比相对较高的承载能力。此外，轻型机器人特别可以是力调节和/或力矩调节地运行，例如以挠度调节(Nachgiebigkeitsregelung)的方式运行，而不是位置调节地运行，这例如可以使对操纵器臂的姿势的手动调整更加简单。此外，由此还可以实现更安全的人机协作，因为例如可以防止或至少减轻操纵器臂与人的意外碰撞，以使人们不会受到伤害。这样的操纵器臂或这种轻型机器人可以具有六个以上的自由度，从而提供一种超定的系统(überbestimmtes System)，由此可以使操纵器臂以多种不同的姿势沿相同的方向到达空间中的相同的点。轻型机器人可以适当的方式响应外部的作用力。可以使用力传感器来测量力，力传感器能够在全部三个空间方向上测量力或力矩。替代地或附加地，也可以在不适用特定的传感器的情况下例如根据所测得的驱动器的电机电流来估算轻型机器人的关节上的外力。作为调节的概念，例如可以将通过对轻型机器人的建模而进行的间接的力调节作为机械阻力(阻抗)或直接的力调节。
操纵器臂的手动引导运动特别是被理解为：工业机器人的操作人员通过抓握操纵器臂的一个或多个关节以及例如通过推、拉和/或转动所抓住的一个或多个节肢来改变、即调整操纵器臂的姿势，从而使操纵器臂的当前关节位置发生变化。在一种基本的实施方式中，例如可以在操纵器臂的运动链中的最后一个节肢上，即在操纵器臂的手部法兰上固定有手柄或至少设有一手柄部分，其特别是被刚度地固定，通过该手柄或手柄部分可以将引导力导入至操纵器臂的机械结构中。这种由工业机器人的操作人员施加在操纵器臂上的引导力例如可以通过为此专门设计和设置的传感器、特别是力传感器来直接地测量，或者根据操纵器臂的现有的关节传感器、特别是力传感器/力矩操纵器上的测量值间接地计算得到，或者间接地根据工业机器人的关节驱动器的电机电流来确定。根据本发明，操纵器臂的手动引导运动也可以是单纯地使操纵器臂在空间中保持不动，以使其保持当前的姿势不变。就此来说，操纵器臂的运动一般被理解为对操纵器臂的操纵，其中也包括这种保持不变的姿势。
操纵器臂的姿势通常完全可以理解为操纵器臂的使操纵器臂的各个节肢可调整地连接的关节的所有关节位置的总和。狭义地说，在定义明确的系统中，姿势例如也可以理解为参考点的位置和方向，例如操纵器臂的工具参考点(工具中心点/TCP)。工具参考点例如可以通过操纵器臂的手部法兰上的合适的点来形成，在此，在该手部法兰上固定有夹持器、工具或其他的装置，以便能够通过调节操纵器臂的姿势使它们在空间中运动。更普遍的是：工具参考点也可以是位于操纵器臂外面的虚拟空间点，但是其可以在几何意义上刚度地与操纵器臂的节肢相连接，特别是与操纵器臂的手部法兰相连接。
机器人程序组成控制规则，即：控制装置应该以什么样的方式和方法来自动地控制操纵器臂或其关节，以便能够使操纵器臂自动地执行所期望的运动和动作。为此，机器人程序包括例如代表特定的运动类型的程序指令。程序指令也可以仅涉及到对操纵器臂的状态或特性的调整。每一条程序指令可以对应至少一个参数。在位置指令的情况下，所述至少一个参数例如可以由工具参考点在笛卡尔空间中的位置值X、Y、Z组成。在另一种情况下，这种参数例如可以是速度、最大加速度或挠度值(Nachgiebigkeitswert)或刚度值，它们总体上可以表述操纵器臂的特性，并且操纵器臂特别是可以在经过多个支点(Stützpunkte)时程序控制地自动采取这些特性。
特别是对机器人装配任务的编程除了需要对作为控制变量的姿势进行示教(教导)之外，在很大程度上还需要对其他控制变量进行示教，例如方向、力、力矩，旋转轴以及传感器信号。
理论上可以由此获知控制变量，即，可以在待创建的机器人程序中采用这些控制变量，以便能够手动地引导操纵器臂。例如，为了实现对以后操纵器臂的工具参考点自动通过空间中的点的示教，可以例如通过重力补偿调节的方式用手来调整操纵器臂，以使工具参考点在空间中靠近所期望的点，即存储在机器人程序中的点。现在，为了能够将所期望的点存储在机器人程序中，通常需要启动操作键，该操作键指示控制装置将当前所调整的工具参考点的位置作为对应的程序指令的参数存储在机器人程序中。
在工业机器人的刚度调节或挠度调节中，可以获知力、力矩、姿势和方向。由于在这种模式下，操纵器臂是通过受控的弹簧作用被拉回到参考点上，因此必须使操纵器臂在所期望的、即待编程的偏转点(Auslenkungspunkt)上保持不动，直至通过手动启动操作键，使当前设定的控制变量作为对应的程序指令的参数存储在机器人程序中。但是，为了能以足够的精确度记录待存储的控制变量而使操纵器臂保持在所期望的偏转点上，往往只有在用两只手抓住操纵器臂的情况下才能实现。
在重力补偿调节中，操纵器臂在没有外力作用的情况下停留在其由操作人员定位的姿势上。在这种模式下，可以获知姿势和通过两种不同的姿势所定义的方向。然而在实践中，错误的模型，例如错误的负载数据，也可能会导致操纵器臂意外地漂移离开其期望位置。即使在这种情况下，为了记录，即为了进行编程，尤其是为了对点进行存储，也必须使操纵器臂保持所期望的姿势。为了在定位时达到一定程度的精确性，也需要为此使用操作者的两只手。
无论是在重力补偿调节中还是在刚度调节中，为了获知以上所述的变量都需要人的两只手。在此情况下缺乏第三只手来手动地启动操作键，即，指示控制装置传输信号，在此为将当前状况所需的控制变量，例如姿势，力作用和/或力矩作用或其他的传感器信号存储在机器人程序中。
例如在专利文献WO 2010/069429 A1中所描述的基于运动的手势识别在这种情况下是不可能的，因为这样还应该获知特定的姿势、力或力矩，即应该存储在机器人程序中，并且操纵器臂在此情况下不再能够或应该运动。
因此，本发明的基本思想在于：控制装置在操纵操纵器臂期间，也就是在所要求的记录(存储(touch-up))待记录的控制变量之前，已经对该控制变量进行了连续的监测，并对此进行临时记录，直至发生代表性的事件，这种代表性事件可以是操纵臂的特征运动或特征停止，这种代表性事件被控制装置自动地识别为开始记录所需要的控制变量的信号。在此，将这种代表性事件，特别是操纵器臂的特征运动或特征停止解释为同意反应(Zustimmaktion)，其自动地使控制装置将所需要的控制变量作为之前所选择的程序指令的参数存储在机器人程序中。
在根据本发明的这种编程方法的开始，首先选择程序指令类型，在此，需要存储对应于该程序指令类型的参数。这种选择例如可以在手动引导操纵器臂运动之前由操作人员，即机器人编程人员来进行，例如，操作人员可以在配设于工业机器人的控制装置的手动输入装置上借助于按键、菜单和/或显示屏来选择。这些待选择的程序指令类型也可以通过控制装置自动地选择，例如基于在根据本发明的编程方法开始之前就已经存在于机器人程序中的解释程序行。待选择的程序指令类型可以是运动指令、特别是点对点指令，线性指令(Linear-Befehl)或样条指令(Spline-Befehl)和/或控制控制装置的机器人编程语言的参数化指令，特别是挠度(Nachgiebigkeit)或刚度的参数化指令。
在选择程序指令类型之后，开始以预设的时间步长对至少一个待记录的控制变量进行连续检测并中间存储。这种时间步长例如可以是控制装置本身已经使用并已知的内插时钟信号。与此同时，手动引导地操纵操纵器臂，并相应地通过控制装置进行控制，以使操纵器臂运动。
为此，根据本发明需要在手动引导地操纵操纵器臂期间，以预设的时间步长对操纵器臂的各个当前姿势的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量进行连续检测。在此，该时间步长例如也可以是控制装置本身已经使用并已知的内插时钟周期。通过连续地监测至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量，控制装置可以自动地识别代表性事件，这种代表性事件可以是操纵臂的特征运动或特征停止，其被控制装置自动地识别为开始记录所需要的控制变量的信号。
根据本发明，通过自动地将以预设的时间步长检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量与代表中断标准的与位置相关和/或与运动相关的预设变量进行比较，可以自动地实现对代表性事件的识别。这种中断标准例如可以是操纵器臂在一定的时间段内完成停车。
一旦控制装置识别到这种代表性事件，就可以将控制变量作为所选择的程序指令的参数存储在机器人程序中，此时其中一个被连续检测的与位置相关和/或与运动相关的变量满足中断标准。
在该方法的一种变形中，还可以具有以下步骤：
操纵器臂通过控制装置以主动挠度调节的方式运行，
当手动地使操纵器臂从基础姿势运动进入到检测姿势中时，利用控制装置连续地检测至少一个待记录的控制变量并中间存储该控制变量，
当通过比较检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量与预设的与位置相关和/或与运动相关的变量，通过控制装置自动地识别出操纵器臂基于挠度调节所进行的从检测姿势到基础姿势的返回运动时，将控制变量作为所选择的程序指令的参数存储在机器人程序中。
在该方法的这种第一变形中，控制装置可以自动地识别表示操纵器臂的特征运动的代表性事件。
该代表性事件在此可以是释放事件(Loslass-Ereignis)。
例如，在主动的挠度调节或刚度调节中，为了获知例如姿势、方向、力或力矩这样的控制变量，即记录在机器人程序中，可以使操纵器臂偏转离开基础姿势。当在已偏转离开基础姿势并由此进入操纵器臂的弹簧预紧的姿势中设定所需要的控制变量时，操纵器臂将被释放。由于挠度调节或刚度调节，操纵器臂在释放之后直接再次回到基础姿势。这种例如可以通过所测得的操纵器臂的关节力矩或关节角度值的突然变化而识别出的偏转操纵器臂的释放的事件可以被用作与位置相关和/或与运动相关的变量，以便在这一时刻检测所需要的控制变量。在此，可以在启动挠度调节或刚度调节之后周期性地检测所需要的控制变量，并在发生释放事件时，在探测到事件之前，例如在一段时间的静止后临时性地寻找一个时间段，在该时间段内待测量的变量的变化低于某一阈值，然后关于多个在该静止时间内已经连续检测到的控制变量得到平均值。
在本实施方式中，可以通过阻抗调节或导纳调节(Admittanzregelung)实现对工业机器人的驱动器的控制。在此可以将控制装置设计为，利用阻抗调节或导纳调节实现对操纵器臂的挠度调节或刚度调节。
相对于导纳调节，阻抗调节是以现有的关于关节平面的转矩调节为基础。其需要测量实际位置与设定的额定位置之间的偏差，并根据所期望的动态特性来确定所期望的广义的力，或者说力和力矩。该力可以通过已知的操纵器的运动学映射相应的关节转矩。关节转矩可以通过次一级的转矩调节来调整。
导纳调节是以现有的操纵器关于关节平面的位置调节为基础。在此，必须测量从外部作用于操纵器上的广义的力。根据这些力可以确定操纵器的与所期望的动态特性相对应的运动，该运动通过关于操纵器的逆运动学和次一级的位置调节来指挥。
在该方法的替代或附加的第二种变形中，可以具有以下的步骤：
操纵器臂通过控制装置以主动的挠度调节或重力补偿调节的方式运行，
通过对操纵器臂的各个当前姿势的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量进行连续的检测，由控制装置自动地识别出操纵器臂的停止，并
通过在到达最小停止时间时将以预设的时间步长检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量与操纵器臂的代表中断标准的预设最小停止时间进行比较，可以利用控制装置自动地将控制变量作为所选择的程序指令的参数存储在机器人程序中。
在该方法的这种第二变形中，控制装置可以自动地识别表示操纵器臂的特征停止的代表性事件。
该代表性事件在此可以是静止事件，即停止事件。
通过主动的挠度调节或刚度调节或在重力补偿调节中使操纵器臂偏转，以便例如获知一个姿势。
一旦操纵器臂在给定的时间内不再运动，即静止，也就是说，关节实际角度只在可编程的角度范围内变化，则可以将此识别为用于检测控制变量的事件，例如姿势、力、力矩、传感器信号等。
这一事件本身和此前不久的时间间隔可以通过各种不同的方法信号通知给操作人员。例如通过声音信号，光信号(例如LED)或通过振动。通过发送关于发生事件之前不久的时间间隔的信号，使得操作人员能够在尚未达到所需状态的情况下有机会通过操纵器臂的运动来阻止对当前控制变量的存储。
例如，当识别到开始静止时，可以鸣响具有一定脉率的声音信号。该脉率随着操纵器臂的进一步停止上升至长声(Dauerton)，从而可以接收、即存储所设定的控制变量。
在此，也可以根据待检测的控制变量计算出关于时间的平均值，操纵器臂在该时间中是静止的。
当该功能未被关闭且操作器臂再次运动时，例如可以重新启动该事件监控。这例如可以用于重新记录、即覆盖已记录的控制变量，或者在另一个地点记录其他的控制变量，即例如记录一系列的多个待驶入的点。
利用所述根据本发明的方法，可以在对工业机器人的手动引导编程的过程中省略许多操作动作，这在为了实现精确的位置设定或力/力矩设定而在操纵器臂或其法兰工具上需要两只手时是特别有利的。
在本方法的所有实施方式中，操纵器臂的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量可以是操纵器臂的笛卡尔位置值和/或地点值或特定于关节的位置值和/或地点值。
在本方法的所有实施方式中，操纵器臂的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量可以是由操纵器臂的笛卡尔位置值和/或地点值或特定于关节的位置值和/或地点值的推导出的速度值和/或加速度值。
替代地或附加地，操纵器臂的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量可以是关于操纵器臂所测得的速度值和/或加速度值。
一般情况下，可以从连续检测得到并中间存储的控制变量中将一控制变量作为所选择的程序指令的参数存储在机器人程序中，该控制变量在时间上位于满足中断标准的时间点之前的预设数量的时间步长中。
每个类型的程序指令都可以具有自己的特定数量的时间步长，并根据对程序指令类型的选择引入与该程序指令相对应的时间步长的数量，以便从连续检测并中间存储的控制变量中选出作为参数存储的控制变量。
待记录的控制变量可以是操纵器臂的工具参考点或至少一个关节的位置，方向，速度，加速度和/或轨迹，或者是操纵器臂的作用力，作用力矩，挠度和/或刚度或者外部传感器的尺寸，例如测距传感器的尺寸。
待选择的程序指令类型可以是运动指令、特别是点对点指令，线性指令，样条指令或高位指令( Befehl)(例如“行进至接触”，“销接合在孔中”)，和/或控制控制装置的机器人编程语言的参数化指令，特别是挠度或刚度的参数化指令。在此，通常可以将高位指令理解为机器人编程语言的指令类型，其具有超出各种机器人编程语言的基本指令类型的指令内容。
本发明的目的还通过一种工业机器人来实现，该工业机器人具有机器人控制器，该机器人控制器被设计和/或设置用于执行机器人程序，该工业空气人还具有操纵器臂，该操纵器臂具有至少三个关节，这些关节可以按照机器人程序自动化和/或在手动操作运行中自动地调节，在此将机器人控制器设计和/或设置用于执行如上所述的方法。
附图说明
下面将参照附图对根据本发明的方法运行的工业机器人的具体实施例进行详细说明。在本文中所提及的实施例的具体特征可以根据需要单独或组合考虑地看作是本发明的一般特征。其中：
图1以示意图示出了结构类型为轻型机器人的工业机器人，其具有示意性示出的机器人控制器和操纵器臂，该操纵器臂处于基础姿势，
图2以示意图示出了如图1所示的工业机器人，其具有示意性示出的机器人控制器和操纵器臂，该操纵器臂处于手动偏转的检测姿势，
图3以示意图示出了处于基础姿势的操纵器臂，从该基础姿势中能够获知示例性的运动方向，
图4以示意图示出了处于手动偏转的检测姿势中的如图3所示的操纵器臂，该检测姿势与基础姿势相结合定义了运动方向，
图5以示意图示出了在释放之后再次自动回到基础姿势的操纵器臂，在该图中可以获知运动方向，和
图6以示意图使出了根据本发明的方法，其具有方法步骤S1至S5。
具体实施方式
图1和图2示例性地示出了作为所谓的轻型机器人的工业机器人1，其具有操纵器臂2和机器人控制器3。在本实施例的情况下，操纵器臂2具有多个依次设置并通过关节4可转动地彼此连接的节肢5-12。
工业机器人1的机器人控制器3被设计或设置用于执行机器人程序，通过机器人程序，可以使操纵器臂2的关节4按照机器人程序自动运动和/或在手动操作运行中能够被自动地调节或转动运动。为此，使机器人控制器3与可控的电驱动器相连接，该电驱动器被设计用于调整工业机器人1的关节4。
机器人控制器3被设计或设置用于执行通过手动引导操纵器臂2的运动对工业机器人1进行编程的方法，下面将根据具体的实施例做详细说明。
在工业机器人1的刚度调节或挠度调节中可以获知力，力矩，姿势和方向。由于在这种模式下，操纵器臂2是通过可控的弹簧作用回到参考点(基础姿势G)上，因此必须通过操作人员的至少一只手13使操纵器臂2保持在所期望的、即待编程的偏转点(检测姿势)上。在图1和图2中以示意性示出的弹簧-阻尼器符号14和15在平面中描述了现有的在两个空间方向上的弹簧作用。
如图1所示，操纵器臂2通过控制装置3首先以主动挠度调节的方式运行。在此，当利用手13手动地使操纵器臂2如图2所示地从基础姿势G运动到检测姿势E时，利用控制装置3对至少一个待记录的控制变量(在此为如图2所示的操纵器臂2的姿势)进行连续检测并中间存储。通过将所检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量与预设的与位置相关和/或与运动相关的变量进行比较，如果通过控制装置3自动地识别出：操纵器臂2基于挠度调节发生了从检测姿势E到基础姿势G的返回运动，则将控制变量，即操纵器臂2的所有关节的角度值或由这些角度值转换而来的操纵器臂2的工具参考点16的笛卡尔位置值，作为已选择的程序指令的参数存储在机器人程序中。
在本发明方法的这种第一变形中，控制装置3可以自动地识别出操纵器臂2从如图2所示的检测姿势E回到如图1所示的基础姿势G的返回运动这一代表性事件。
当操作人员从操纵器臂2放开他的手13，并且操纵器臂2基于其弹性特征(弹簧-阻尼器符号14和15)再次回到基础姿势G时，这种代表性事件在此可以是一种释放事件。
例如，在主动的挠度调节或刚度调节中，为了获知例如姿势、方向、力或力矩这样的控制变量，即记录在机器人程序中，可以使操纵器臂2偏转离开如图1所示的基础姿势G。当在已偏转离开基础姿势G并在此进入如图2所示的操纵器臂2的弹簧预紧的检测姿势E中设定所期望的控制变量时，操纵器臂2将被释放。由于挠度调节或刚度调节，操纵器臂2在被释放之后直接再次回到如图1所示的基础姿势G。这种例如可以通过所测得的操纵器臂2的关节力矩或关节角度值的突然变化而识别出的释放偏转的操纵器臂的事件可以被用作与位置相关和/或与运动相关的变量，以便在这一时刻检测所需要的控制变量。在此，可以在启动挠度调节或刚度调节之后周期性地检测所需要的控制变量，并在发生释放事件时，在探测到事件之前，例如在一段时间的静止后临时性地寻找一个时间段，力求在该时间段内待测量的变量的变化低于特定的阈值，然后关于多个已经在该静止时间内连续检测到的控制变量得到平均值。
图3至图5示出了本方法的附加的第二变形。在图3中，操纵器臂2再次处于基础姿势G中。操纵器臂2通过控制装置3以主动的挠度调节或重力补偿调节的方式运行。通过对操纵器臂2的各个当前姿势的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量进行连续检测，利用控制装置3自动地识别出操纵器臂2停止在如图4所示的偏转的检测姿势E中。通过在到达最小停止时间时将以预设的时间步长检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量与操纵器臂的代表中断标准的预设最小停止时间进行比较，可以利用控制装置3自动地将控制变量作为所选择的程序指令的参数存储在机器人程序中。
在本方法的这种变形中，控制装置3可以自动地识别表示操纵器臂2的特征停止的代表性事件。该代表性事件在此可以是静止事件，即停止事件。
通过主动的挠度调节或刚度调节或在重力补偿调节中使操纵器臂2如图4所示地偏转，以便例如获知方向。
一旦操纵器臂在可设定的时间内不再运动，即静止，也就是说，关节实际角度只在可编程的角度范围内变化，则可以将此识别为用于检测检测姿势E的事件。但是在这种变形中，不是获知空间点，而是获知运动方向B。因此，从如图3所示的基础姿势G开始，操纵器臂2由操作人员用手13沿所期望的运动方向B从如图3所示的基础姿势G运动至由此获得的如图4所示的检测姿势E中。在操纵器臂2被释放之后，操纵器臂2再次运动返回其如图3所示的基础姿势，如图5所示。在本实施例的情况下，这种通过弹簧作用自动返回到初始位置只发生在主动的刚度调节中，而不会发生在重力补偿中。
这种对运动方向的获知可能是必需的，以便能够在以后在自动程序运行中例如沿该方向进行运动或施加力。
在释放操纵器臂2的时刻，其弹性特征松弛，如图5所示，并且立即由控制装置3自动地识别出该释放事件，并检测如图4所示的释放姿势。运动方向B的方向矢量与基础姿势G中的初始点一起被定义。操纵器臂2利用弹性作用返回到之前的如图3所示的基础姿势，并且可以关闭刚度模式。
图6示意性示出了根据本发明的基本方法的流程，用于通过手动引导工业机器人1的操纵器臂2运动进入至少一个姿势来对工业机器人1进行编程，在该方法中，利用工业机器人1的控制装置3对至少一个将要记录在机器人程序中的控制变量进行检测，并将其作为对应的程序指令的参数存储在机器人程序中。
在方法步骤S1中，选择程序指令类型，在此，需要存储对应于该程序指令类型的参数。
在方法步骤S2中，在手动引导地操纵操纵器臂期间，以预设的时间步长对至少一个待记录的控制变量进行连续检测并中间存储。
在方法步骤S3中，在手动引导地操纵操纵器臂期间，以预设的时间步长对操纵器臂的各个当前姿势的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量进行连续检测。
在方法步骤S4中，将以预设的时间步长检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量与代表中断标准的与位置相关和/或与运动相关的预设变量相比较。
在方法步骤S5中，当其中一个被连续检测的与位置相关和/或与运动相关的变量满足中断标准时，将控制变量作为所选择的程序指令的参数存储在机器人程序中。

Claims (12)

1.一种用于对工业机器人(1)编程的方法，其中，通过所述工业机器人(1)的操纵器臂(2)的手动引导的运动进入到至少一个姿势中，在该姿势中对至少一个要记录在机器人程序中的控制变量通过所述工业机器人(1)的控制装置(3)进行检测，并作为对应的程序指令的参数存储在所述机器人程序中，该方法具有以下步骤：
选择程序指令类型，对应于该程序指令类型的参数应该被存储，
在手动引导地操纵所述操纵器臂(2)期间，以预设的时间步长对所述至少一个要记录的在机器人程序中的控制变量进行连续检测并中间存储，
在手动引导地操纵所述操纵器臂(2)期间，以预设的时间步长对所述操纵器臂(2)的各个当前姿势的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量进行连续检测，
通过所述控制装置(3)自动地将以预设的时间步长检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量与预设的、表示中断标准的与位置相关和/或与运动相关的变量相比较，以便自动地识别代表性事件，所述代表性事件是操纵臂的特征运动或特征停止，其被控制装置自动地识别为存储所需要的控制变量的信号，
当连续检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量中的一个满足中断标准时，将所需要的控制变量作为所选择的程序指令的参数存储在所述机器人程序中。
2.如权利要求1所述的方法，其中
通过所述控制装置(3)使所述操纵器臂(2)以主动挠度调节的方式运行，
当手动地使所述操纵器臂(2)离开基础姿势(G)运动进入到检测姿势(E)时，利用所述控制装置(3)连续地检测至少一个要记录的控制变量并中间存储，
当通过比较检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量和预设的与位置相关和/或与运动相关的变量，并通过所述控制装置(3)自动地识别出所述操纵器臂(2)基于挠度调节而从所述检测姿势(E)运动返回到所述基础姿势(G)时，将控制变量作为所选择的程序指令的参数存储在所述机器人程序中。
3.如权利要求1所述的方法，其中
所述操纵器臂(2)通过所述控制装置(3)以主动的挠度调节或以重力补偿调节的方式运行，
通过对所述操纵器臂(2)的各个当前姿势的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量进行连续检测，由所述控制装置(3)自动识别所述操纵器臂(2)的停止，
通过在达到最小停止时间时，将以预设的时间步长检测到的与位置相关和/或与运动相关的变量与预设的、所述操纵器臂(2)的表示中断标准的最小停止时间进行比较，利用所述控制装置(3)自动地将控制变量作为所选择的程序指令的参数存储在所述机器人程序中。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述操纵器臂(2)的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量是所述操纵器臂(2)的笛卡尔位置值和/或地点值或特定于关节的位置值和/或地点值。
5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述操纵器臂(2)的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量是由所述操纵器臂(2)的笛卡尔位置值和/或地点值或特定于关节的位置值和/或地点值导出的速度值和/或加速度值。
6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述操纵器臂(2)的至少一个与位置相关和/或与运动相关的变量是在所述操纵器臂(2)上测得的速度值和/或加速度值。
7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，从连续检测到并中间存储的控制变量中将一控制变量作为所选择的程序指令的参数存储在所述机器人程序中，该控制变量在时间上位于满足中断标准的时间点之前的预设数量的时间步长中。
8.如权利要求7所述的方法，其中，每个类型的程序指令都具有自己的特定数量的时间步长，并根据对程序指令类型的选择引入与该程序指令相对应的时间步长的数量，以从连续检测的并中间存储的控制变量中选出作为参数存储的控制变量。
9.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，要记录的控制变量是所述操纵器臂(2)的工具参考点或至少一个关节的位置，方向，速度，加速度和/或轨迹，或者是所述操纵器臂(2)的作用力，作用力矩，挠度和/或刚度，或者是外部传感器的尺寸。
10.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，待选择的程序指令类型是运动指令，线性指令或样条指令，和/或参数化指令，和/或控制所述控制装置(3)的机器人编程语言的高位指令。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述运动指令是点对点指令，所述参数化指令是挠度或刚度的参数化指令，所述高位指令是“行进至接触”或“将销接合在孔中”。
12.一种工业机器人，具有机器人控制装置(3)，该机器人控制器被设计和/或设置用于执行机器人程序；以及具有操纵器臂(2)，该操纵器臂具有至少三个关节(4)，这些关节按照所述机器人程序自动地和/或在手动操作运行中自动地调节，其中，所述机器人控制装置(3)被设计和/或设置用于执行如权利要求1至11中任一项所述的方法。
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